Wie Parksensoren funktionieren und wie man ihn austrickst

Eines schönen Tages ... Warum lüge ich? Der Tag, an dem meine vom Vorbesitzer installierten russisch-chinesischen Parksensoren starben, war nicht so schön. Es muss etwas getan werden, aber was? Kaufen Sie ein anderes fertiges Produkt auf einer beliebigen Online-Plattform? Nicht interessant. Im Netzwerk und auf dem Hub befindet sich auf der Rückseite des Protokolls eine ausreichende Menge an Material , um den Block mit der Anzeige zu kommunizieren oder eigene Parksensoren auf Arduino zu erstellen . Und Sie können einen dieser Wege gehen. Aber das ist nicht das, was die Seele wünschte. Und sie wollte etwas Vollzeitbeschäftigteres, das der Automobilelektronik nahe kommt.

Es ist für niemanden ein Geheimnis, dass sich die Leistung und die Schaltkreise der Automobilelektronik ebenso wie die elektronischen Komponenten etwas von der Haushaltselektronik unterscheiden. Ich wollte so etwas "echt". An diesem Tag entstand die Idee, einen bedingt nativen Parksensor einzuführen. Zumindest Parksensoren, die im Werk oder zumindest auf dem Weg vom Werk zum Endverbraucher an Autos angebracht wurden. Und da ich jetzt Toyota habe und ein Toyota mittleren Alters normalerweise Denso-Elektronik ist, wurde beschlossen, Parksensoren zu sammeln, die von offiziellen und weniger Händlern eingerichtet wurden, um „neue“ Toyota-Autos zu entwickeln. Früher handelte es sich um eine Werksausrüstung mit zusätzlichen Geräten, deren Installation und Betrieb vom Hersteller ziemlich gut dokumentiert wird.

Die Wahl fiel auf den Denso 188100-2410-Block, wie er am häufigsten vorkommt. Ich wusste bereits, dass der Block sechs Sensoren benötigt (4 eckige und 2 hintere), aber ich wollte nicht zwei eckige vordere Sensoren einsetzen und erkannte, dass der Block dem Fehlen des vorderen Paares gewaltsam widerstehen würde (die entsprechenden Fehler wurden in der Dokumentation beschrieben). Aber was schien einfacher zu sein? Wie kann er den Mangel an Sensoren erkennen? Ja, bis auf den Lastwiderstand, dachte ich, ist es okay - wirf ihm die Widerstände zur Emulation zu. Und die Suche nach dem Kit begann.

Einige Zeit verging und der Satz der Einheit, Verkabelung und Sensoren wurde gleichmäßig auf dem Boden der Werkstatt verteilt, alle Verbindungen wurden hergestellt, hier ist es - ein freudiger Moment der ersten Aufnahme. Und erwartungsgemäß schwört er auf das Fehlen von Sensoren. Anstatt Sensoren zu vermissen, werfe ich Widerstände mit dem Gedanken ein: "Nun, was kann er dort tun, außer um den Stromverbrauch zu messen." Unterschiedliche vernünftige Werte von Widerständen wirken sich jedoch nicht auf das Gerät aus, und es wird weiterhin über das Fehlen von Sensoren abgestimmt. Nezhdanchik. Schnelles Googeln gab keine Antwort auf meine Fragen, was der Grund für das Schreiben dieses Artikels war.

So funktionieren Parksensoren

Ich denke, die allgemeine Idee ist für jeden mit technischem Hintergrund völlig offensichtlich. Das Gerät erzeugt ein Impulspaket, dessen Frequenz im Ultraschallbereich liegt. Nun, um nicht mit den Geräuschen der Menschen in der Umgebung zu schockieren, denken Entwickler in der Regel nicht an Fledermäuse, Delfine und andere fortgeschrittenere Organismen.



Da es mehrere Sensoren gibt und der Abstand für jeden von ihnen separat geschätzt wird, um die Reflexionen der von den benachbarten Sensoren emittierten Signale nicht zu erfassen, sind die Impulspakete für sie zeitlich beabstandet. Es werden nur zwei Signale der vorderen Ecke angezeigt.



Nach dem Senden der Packung wartet das Gerät auf Reflexion und schätzt anhand der Ausbreitungszeit die Entfernung zum Hindernis.



Das Oszillogramm zeigt einen reflektierten Impulsstoß 1 nach ungefähr 1,3 ms, der bei einer Schallausbreitungsgeschwindigkeit von 330 m / s ungefähr 430 mm ergibt, dh mit akzeptabler Genauigkeit dem doppelten Abstand zum Objekt unter experimentellen Bedingungen (ungefähr 20 cm pro Auge) entspricht. Aber was ist auf dieser Wellenform noch sichtbar? Wenn ein Sensor angeschlossen ist, gibt es unmittelbar nach der vom Gerät erzeugten Impulsfolge ein Echo 2. Wenn der Sensor nicht angeschlossen ist, zeigt die erste Wellenform im Text, dass dieses lokale Echo fehlt. Wie sich herausstellte, bestimmt das Gerät anhand dieses Echos das Vorhandensein und den bedingten Zustand des Sensors.

Wie man ihn austrickst

Nun ist alles klar und offensichtlich, fangen wir an. Wir müssen ein Echo mit ungefähr bekannter Amplitude und ungefähr bekannter Dauer bilden. Dies sollte so einfach wie möglich und billiger erfolgen, damit sofort über zwei Kanäle und ohne zusätzliche Stromversorgung (damit die Verbindung die nativen Sensoren vollständig wiederholt).

Hier kam mir ein solches Schema (Bild anklickbar) auf ein paar Kanälen auf einem der billigsten Mikrocontroller in den Sinn. In der Abbildung scheint mir alles ganz offensichtlich und verständlich zu sein. Wenn jemand Fragen oder Vorschläge hat, können Sie dies gerne kommentieren.





Weil es nicht üblich ist, etwas auf Steckbrettern und Drähten in ein Auto zu stecken, und unsere chinesischen Freunde (Gott schenke ihnen Gesundheit und Kraft im Kampf gegen das Virus) Bretter so einfach, schnell, bequem und kostengünstig herstellen, wurde es entworfen und bestellt. an einer der bekanntesten Stätten die Tafel.



Es wurde schnell aus improvisierten Materialien zusammengesetzt und am Abend wurde eine einfache Firmware geschrieben, die die Echoerzeugung über zwei Kanäle implementiert. An dieser Stelle wird ein aufmerksamer Leser fragen: "Aber was ist mit den Anforderungen an Komponenten und der Leistung der Automobilelektronik?"
Ja, sie werden nicht respektiert, ich habe das Beste aus dem gemacht, was zu Hause möglich war. Oder nicht das Maximum? Deine Meinung? Was könnte besser gemacht werden?

Hier ist das Ergebnis der Arbeit dieses "Simulators":



PS Das Gerät hat sich beruhigt und erfordert nicht mehr den Anschluss der fehlenden Sensoren. Das gesamte Gerät wartet auf die warmen Tage für die Installation.

Source: https://habr.com/ru/post/undefined/